4. előadás Prímek, tökéletes számok, Fermat-teszt, pszeudoprímek

Méret: px
Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "4. előadás Prímek, tökéletes számok, Fermat-teszt, pszeudoprímek"

Átírás

1 4. előadás Prímek, tökéletes számok, Fermat-teszt, pszeudoprímek Dr. Kallós Gábor

2 Tartalom A prímek száma és elhelyezkedése A nagy prímszámtétel Reciprokösszegek Eratoszthenész szitája Próbaosztásos algoritmus Tökéletes számok Mersenne-prímek Fermat-teszt Pszeudoprímek Euler tétele Feladatok Történeti áttekintés A GIMPS projekt Irodalom 2

3 A prímek száma Ha véges sok prím van/lenne: közzétehetnénk egy könyvet/listát, amiben az összeset felsoroljuk, és így bármely számról könnyen eldönthető lenne a prímtulajdonság Azonban már Euklidesz is tudta a következőt: Állítás: A prímek száma végtelen Bizonyítás: Soroljuk fel őket, képezzük a szorzatukat (P), vegyük az eggyel nagyobb számot Másik bizonyítás: Euler (lásd később: 1/n sorozat összege ) Megjegyzések Feladatok Ez az igazolás sajnos nem használható a prímek előállítására Kapunk új prímet (P + 1 hoz be új prímfaktort), de általában nem a következőt, pl.: ( ) + 1 = = Kérdés: Van egyáltalán olyan eset, amikor a következő prímet kapjuk? Az euklideszi állítás nyomán szerezzünk tapasztalatokat, hogy milyen új prímek jönnek be P + 1 bevetésével ill. faktorizációval! *Ki tudjuk így tölteni a prímpalettát? (Programmal célszerű vizsgálódni.) Változat: Részszorzatokat is felhasználhatunk! Pl. (2 3) + 1, (2 5) + 1 stb. Vizsgáljuk meg a prímek eloszlását! Hány prímet találunk n-ig? Mekkora az n. prím? (Maple: isprime és ithprime függvények) (*Látunk valami szabályosságot?) 3

4 A prímek száma Egyszerű prímtesztelő VBA függvény 4

5 A prímek száma és elhelyezkedése A prímszámok n növekedésével egyre ritkábban fordulnak elő, eloszlásuk azonban alapvetően szabálytalan Fontos kérdés: Milyen sűrűn helyezkednek el az egészek között? Erre (a nehéz) kérdésre sokáig keresték a választ, a 18. sz. végén megsejtett eredményt (Legendre, Gauss) végül Hadamard és de la Vallée-Poussin bizonyította (1899) Jelölje p(n) a prímek számát n-ig (valós függvényként is értelmezhető, p(x), π(x)) Jelöljük p n -nel az n. prímet Tétel ( nagy prímszámtétel): A prímek száma n-ig aszimptotikusan egyenlő n/(ln n)-nel, azaz És: Tétel (változat 1.)*: Ebből parciális integrálással: π x) + ln x (ln x Tétel (változat 2.)*: x 1 x 1 ha x > 58 és + < π ( x) < 1 + ln x 2ln x ln x ha n > 19 3 n ln n + ln ln n < pn < n ln n + 2 Szemléletes jelentés: (nagyon) sok prím van p n nln n π ( x) = x 2 dt ln t + Ο( xe A x log x ) 2! x + (ln x) n! x (ln x) π ( x) x / ln x lim = Ez jó akkor, ha véletlenül akarunk igen nagy prímet találni (pl. RSA algoritmus) x ) ( = n ln x 1 ln ln n 2 x

6 A prímek száma és elhelyezkedése A nagy prímszámtétel eredménye azért zseniális, mert a formula maga egyszerű, és mégis meglepően pontos Feladatok Látható, hogy a különbség a két függvény között nagy, de a hányados ráközelít 1-re (az ábrán: logaritmikus skálák) Ellenőrizzük saját programmal a közölt adatokat! Készítsünk %-os statisztikát is a prímekről! (Maple: pi(x) függvény) *Készítsünk szép ábrát a két függvényről! 6

7 A prímek száma és elhelyezkedése Fontos alkalmazás: Mekkora eséllyel lesz egy véletlenül választott nagy szám prím? Pl. 2 jegyre: 1/ln10 2 = 1/(2 ln10) 1/4,6 100 jegyre: 1/ln = 1/(100 ln10) 1/230 (Persze az esélyeink könnyen javíthatók: kizárjuk a 2-vel, 3-mal és 5-tel osztható számokat) Továbbá: A prímek között nagyon nagy távolság is lehet (példa: n! után) De: n és 2n között mindig van prím (Bertrand, Csebisev) Ugyanakkor ismertek igen nagy ikerprímek is Sejtés: Végtelen sok ikerprím van (Tudjuk: a természetes számok és a négyzetszámok is végtelen sokan vannak, de ) A poz. egészek reciprokösszege végtelen, a négyzetszámoké ellenben véges (és az 2 π összeg 2-nél kisebb, *pontosan: ) Feladat: Igazoljuk ezeket az állításokat! Tétel (Euler): A prímszámok reciprokösszege végtelen Feladatok 6 Azaz: A prímszámok sűrűbben helyezkednek el, mint a négyzetszámok Becsüljük meg a poz. egészek köbeinek reciprokösszegét! Számoltassuk ki az eredményt Maple-ben (vagy Matlabban)! *Értelmezzük! 7

8 A prímek száma és elhelyezkedése A számítások Maple-ben és Matlabban (Symbolic Math Toolbox) 8

9 Eratoszthenész szitája Cél: Meg kell találnunk az összes prímet n-ig Algoritmus (vázlat): lista (inicializálás), karikázás, törlés Állítás: Elég csak n -ig elmenni, mert akkor már csak prímek maradnak a listán Egyszerűsítés pl.: 2 többszöröseit már eleve nem is írjuk fel Feladat: Írjunk programot a feladat megoldására! (*Szép ábra!) Komoly probléma: nagyobb n-ekre igen nagy memóriaigényű az eljárás (!) Továbbá: n prímtulajdonságának igazolásához kb. n ciklust kell végrehajtani Nagy előny (más eljárásban még felhasználjuk): nincs az eljárásban osztás (!), és lényegében nincs benne szorzás 9

10 Eratoszthenész szitája Egyszerű megvalósítás Maple-ben 10

11 Próbaosztásos algoritmus Cél: Le kell választanunk egy n számból a nem túl nagy prímosztókat Példa Ha n maga nem túl nagy, akkor ez teljes felbontást jelent, különben részleges felbontást Az eljárás egyben prímtesztként is használható! Tfh. a számunk max. egymillió (25 millió) Ha nem prím, akkor n 1000-ig lesz prímosztója (5000-ig) Szükségünk van tehát egy listára, amely 1000-ig (5000-ig) tartalmazza a prímeket, és ezekkel osztunk 168 ilyen van (669) ez könnyen tárolható Ha találunk valódi osztót, elosztjuk vele a n-t, és folytatjuk az eljárást (amíg szükséges, azaz a felbontatlan rész még nagyobb n -nél) Egyszerűsítési lehetőség Nem tároljuk el a prímeket, csak a 2-vel és 3-mal osztható számokat zárjuk ki a vizsgálatból 1000-ig ez 334 osztást jelent a 168 helyett (5000-ig: 1668 a 669 helyett) Ha egy nagy összetett szám esetében néhány tízezerig (vagy néhány százezerig) nem találunk prímosztót, akkor már nem érdemes tovább ezzel a módszerrel keresni Átlagosan kicsi az esély arra, hogy éppen csak kicsivel nagyobb legyen az első prímosztó (Nagyobb számok esetén a prímosztók vsz. eloszlását lásd később, ill. Knuth) 11

12 Próbaosztásos algoritmus 12

13 Próbaosztásos algoritmus Egy egyszerű megvalósítás Nézzük meg az ifactor függvényt az easy opcióval! 13

14 Próbaosztásos algoritmus A Matlab S. M. T. factor függvénye 14

15 Próbaosztásos algoritmus Egy egyszerű megvalósítás Excel 15

16 Próbaosztásos algoritmus Egy egyszerű megvalósítás Python 16

17 Erathoszthenész szitája és próbaosztásos algoritmus További feladatok Állítsuk elő egy saját (próbaosztásos) programunkkal a prímeket ig/10 5 -ig! Elemezzük a megtalált prímeket! Hányat találunk köztük, amelyek 4k + 1 alakúak, és hányat, amelyek 4k 1 alakúak? Milyen következtetésre jutunk ebből? (Állítás a): Végtelen sok 4k + 1 alakú prím van. Állítás b): Végtelen sok 4k 1 alakú prím van.) *Találunk/észreveszünk bármilyen mintázatot/szabályosságot az előállított prímek eloszlásában? Használjuk fel a próbaosztásos programunkat egy-egy véletlenszerűen választott 10, és 16-jegyű szám felbontására, ill. prímtulajdonságának igazolására! Próbaosztásos programunkkal bontsuk fel 100 darab egymás utáni 10-jegyű számot! Készítsünk listát a faktorokról! Hány prímet találunk a listában? (Megfelel ez az elvárt értéknek?) Hány teljes négyzetet találunk a listában? (*Megfelel ez az elvárt értéknek?) Mekkora számot tudunk teljesen faktorizálni általában a próbaosztásos algoritmussal? (Általában: pl. legalább 80% az esély) *Milyen a megtalált a prímosztók méretének az eloszlása? Hány n-nek van n 3/4 -nél, n 1/2 -nél, n 1/3 -nál nagyobb prímfaktora? *Minden n-nél vegyük a legnagyobb prímosztót (n_p_max). Írjuk le az ln(n_p_max)/ln(n) eloszlását, átlagát, szórását! [Általános eredmény (Knuth): egy n szám legnagyobb prímfaktora átlagosan n 0,63 ] 17

18 Tökéletes számok Az előzőekben megismert két (ókori) algoritmus nagy számokra lassú és nem hatékony A gyorsításhoz mélyebb számelméleti ismereteket kell szereznünk Definíció: Egy pozitív egész számot tökéletesnek nevezünk, ha egyenlő a valódi osztói összegével Az első néhány tökéletes szám: 6 = = = = Feladat: Ellenőrizzük az utolsó két egyenlőséget! (Maple: divisors függvény a numtheory csomagban) *Próbáljuk megkeresni a következő tökéletes számot! Fontos kérdések Végtelen sok tökéletes szám van? (Sejtés: igen) Van-e páratlan tökéletes szám? (Sejtés: nincs) Van-e egyszerű lehetőség a (páros) tökéletes számok generálására? (Igen) A páros tökéletes számok vajon mindig 6-ra vagy 8-ra végződnek? (Igen) 18

19 Számítástudomány Tökéletes számok Az első négy tökéletes szám felbontása: 6 = 2 3; 28 = = = = = = Definíció: Legyen M(n) = 2 n 1. Mersenne-prímeknek nevezzük azokat az M(n) számokat, amelyek prímek. Így az első négy Mersenne-prím: 3, 7, 31, 127 Állítás: Ha M(n) Mersenne-prím, akkor m = 2 n 1 M(n) = 2 n 1 (2 n 1) tökéletes szám Feladatok Állítsunk elő néhány Mersenne-számot, és nézzük meg, hogy prímek-e! (Maple: mersenne fv., numtheory csomag) Mi romlik el abban az esetben az osztóknál (a tökéletes szám képletben), ha a Mersenne-szám nem prím? 19

20 Tökéletes számok Állítás (eml.): Ha M(n) Mersenne-prím, akkor m = 2 n 1 M(n) = 2 n 1 (2 n 1) tökéletes szám Bizonyítás: Ha M(n) prím, akkor m valódi osztói a következők: 1, 2, 4,, 2 n 1, M(n), 2 M(n), 2 2 M(n),, 2 n 2 M(n). A valódi osztók összege így ( n 1 ) + ( n 2 ) M(n) = (2 n 1) + (2 n 1 1) (2 n 1) = 2 n 1 (2 n 1) Így tehát minden Mersenne-prímhez tartozik egy páros tökéletes szám Ezen felül az is igaz, hogy nincs más páros tökéletes szám Állítás: Ha m páros tökéletes szám, akkor található olyan egész n, hogy m = 2 n 1 (2 n 1), és 2 n 1 prím Bizonyítás: lásd Bressoud könyv Tétel (következm.): A páros tökéletes számok pontosan azok a 2 n 1 (2 n 1) alakú számok, ahol 2 n 1 (Mersenne-)prím Feladatok Mű-tökéletes számnak nevezzük (csak házilag ) azokat a számokat, amelyek valódi osztóinak összegére valamely egyszerű szabály teljesül (pl. valódi osztói összege = önmaga 1 vagy 2) Keressünk ilyen számokat! *Milyen alakúak a megtalált számok? (Észreveszünk valamilyen szabályszerűséget?) 20

21 Tökéletes számok, Mersenne-prímek Kérdés: Mikor lesz M(n) prím? Állítás: Ha n összetett, akkor M(n) is összetett Bizonyítás: Legyen n = a b, ahol a és b egyaránt 1-nél nagyobb egészek. Ekkor M(n) = 2 a b 1 = (2 a ) b 1 = (2 a 1) (1 + 2 a + 2 2a (b 1) a ). Itt mindkét faktor nagyobb 1-nél. Így a problémánk arra redukálódott, hogy a prím M(p)-ket megkeressük M(2) = 3, M(3) = 7, M(5) = 31, M(7) = 127 mind prímek De: M(11) = 2047 = nem prím! M(13) = 8191, M(17) = , M(19) = mind prímek Az ezutáni Mersenne-prímeket a következő p értékekre találjuk: 31, 61, 89, 107, 127, 521, 607, 1279, 2203, 2281, 3217, 4253, 4423 (1332 jegyű szám) Nagyon nagy Mersenne-számok prímtulajdonsága is hatékonyan igazolható a Lucas- Lehmer teszt segítségével 21

22 Mersenne-prímek A Lucas-Lehmer teszt Példa: q = 3 (Egyelőre magyarázat nélkül) Ekkor m = 2 q 1 = 7 A teszt lefutása: (4 2 2) mod 7 vizsgálata, ez pedig 0 Így a 7 prím Bináris számítógépeknek ez a teszt nagyon jól fekszik, mert a mod (2 q 1) számítások egyszerűen megvalósíthatók (lásd még: Knuth) A modern kor legnagyobb ismert prímszámai szinte mindig Mersenne-prímek 22

23 Fermat észrevétele Fermat az összetett M(p) Mersenne-számokat vizsgálta (ahol p prím), p = 23-ig Észrevette, hogy ha q M(p), akkor q mod p = 1 is teljesül! Feladat: Nézzük meg ezt M(11)-re és M(23)-ra! Nem prím p-re ez gyakran nem érvényes pl. M(4) = 15 = 3 5, M(6) = 63 = Bevezetjük a kongruenciát a b (mod m) jelentése: m (a b) vagy a mod m = b mod m (a és b ugyanahhoz a maradékosztályhoz tartoznak modulo m, a legkisebb maradék a kitüntetett) Lehet: egyszerű feladat a maradékosztályokról, pl. mod 5 A kongruencia egyszerű tulajdonságai (áll.) Ha a x (mod m) és b y (mod m) akkor a + b x + y (mod m) és a b x y (mod m) Ha lnko(x, m) = 1 és a x b x (mod m) akkor a b (mod m) Fermat észrevétele így: ha d M(p) azaz d prímek szorzata, amelyek osztják M(p)-t akkor d 1 (mod p) Sőt, d = M(p) is lehet, így 2 p 1 1 (mod p) És itt, ha p nem 2, hanem páratlan prím, akkor kapjuk: 2 p 1 1 (mod p) Ez Fermat (kis) tételének 1. változata (biz. később, egyelőre fogadjuk el) 23

24 Pszeudoprímek Eml. páratlan prímekre: 2 p 1 1 (mod p), azaz a prímekre nagyon speciális egyenlőség teljesül! És a többi számra nem Példák (Fermat-teszt): = 4 1 (mod 3), = 8 0 (mod 4), = 16 1 (mod 5), = 32 2 (mod 6), = (mod 8), = (mod 14) Feladat: Próbáljuk ki több más (kisebb) számra is! Remény: Van egy igen jó eszközünk, amellyel megkülönböztethetjük a prímeket az összetett számoktól! A hatványozás számítógéppel nagyon gyorsan elvégezhető Sajnos vannak azonban olyan összetett számok, amelyek úgy viselkednek, mint a prímek: (mod 341), ugyanakkor 341 = Definíció: Ha n páratlan összetett szám, és ugyanakkor 2 n 1 1 (mod n), akkor n-et pszeudoprímnek nevezzük Szerencsére a pszeudoprímek ritkák, így a Fermat-teszt a gyakorlatban elég magas megbízhatóságot nyújt 1000-ig csak három pszeudoprím van: 341, 561, ig pedig 245 (a prímek száma 78498) 24

25 Pszeudoprímek Fermat azt is észrevette, hogy nemcsak 2 lehet alap (Tétel, vált.): Ha p olyan prím, amire p b, akkor: b p 1 1 (mod p) Hasonlóan (def.): Ha n ptlan összetett szám, amire lnko(n, b) = 1, és b n 1 1 (mod n), akkor n-et b-alapú pszeudoprímnek nevezzük Így erősíthetjük az előző tesztet: Ha pl. n átmegy a 2 alapú teszten, akkor megnézzük 3, 5, alappal is A 341 pl. így már lebukik Sajnos vannak azonban olyan durván pszeudoprím összetett számok is, amelyek minden tesztet becsapnak, ha az alap relatív prím Ezeket Carmichael-féle számoknak nevezzük A legkisebb az 561 = Feladat: Próbáljuk ki, hogy az 561 átmegy a 2, 5, 7, 13 alapú teszteken! Persze nyilván a 3, 11 és 17 alapú teszten nem A Carmichael-számok nagyon (extrém) ritkák 25 milliárdig csak 2163 van belőlük *Knuth: a Carmichael-számok mindig legalább 3 kül. prím szorzatából állnak (azaz -ig biztosan találunk osztót) 3 n 25

26 Pszeudoprímek Feladatok Írjunk programot a (2, 3, alapú) pszeudoprímek meghatározására megadott határig! Keressünk a Fermat-teszt segítségével 20, 50, 100 és 200 jegyű valószínű prímeket! Írjunk programot a Carmichael-számok meghatározására megadott határig! Készítsünk statisztikákat: Mennyi a pszeudoprímek aránya a prímekhez viszonyítva adott határig? Mennyi a Carmichaelszámok aránya a prímekhez és a pszeudoprímekhez viszonyítva adott határig? Keressünk minél több 3 p q és 5 p q alakú Carmichael-számot! *Keressünk olyan (nem kicsi) Carmichael-számokat, amelyekre a próbaosztásos algoritmus nem tud könnyen osztót találni (nincs kicsi prímosztójuk)! 26

27 Pszeudoprímek Alkalmazás példa: Fermat-teszt Python alatt 27

28 Euler tétele Definíció (Euler-féle φ függvény): Jelölje φ(n) az n-hez relatív prím pozitív egészek számát n-ig Például: φ(3) = 2, φ(4) = 2, φ(5) = 4, φ(6) = 2 Tétel: Legyenek n és b pozitív, relatív prím egészek. Ekkor b φ(n) 1 (mod n). Ha n prím, akkor φ(n) = n 1, azaz a kis Fermat tételt kapjuk Példa: 2 φ(15) = 2 8 = (mod 15) Bizonyítás: Legyen t = φ(n) és legyenek a 1, a 2,, a t azok az n-nél kisebb (különböző) poz. egészek, amelyek rel. prímek n-hez. A b a 1, b a 2,, b a t mod n maradékokat jelöljük r 1, r 2,, r t -vel. (Itt b a i r i (mod n).) Ha i és j különböző, akkor r i és r j is különböző. (Ha nem így lenne, akkor b a i b a j (mod n)-ből lnko(b, n) = 1 miatt következne a i a j (mod n), de ez nem lehet.) Az is igaz, hogy lnko(r i, n) = 1, mert valódi osztójuk a i -t is osztaná (ez szintén nem lehet). Így r 1, r 2,, r t pontosan φ(n) darab 0 és n közötti egész, amelyek rel. prímek n-hez. Eszerint ezek pontosan ugyanazok, mint a 1, a 2,, a t, csak esetleg más sorrendben. Így r 1 r 2 r t b a 1 b a 2 b a t (mod n) b r 1 b r 2 b r t (mod n) b t r 1 r 2 r t (mod n). Osztással: 1 b φ(n) (mod n). Alkalmazás: RSA titkosítás 28

29 Fermat észrevétele, feladatok Igazolások, amiket nem tanulunk (lásd Bressoud) A páros tökéletes számok utolsó jegye mindig 6 vagy 8 Fermat eredeti észrevétele Ez alapján ügyes teszt adódik a Mersenne-számokra (Eml.: Ha q M(p), akkor q mod p = 1 is teljesül) Példa: M(19) = , négyzetgyöke 724,07 Eddig kell nézni azon q prímeket, amelyekre q 1(mod 19) Ezek: 191, 229, 419, 571, 647 Ezek egyike sem osztja M(19)-et, ezért M(19) prím Feladatok Feladatok Nézzük meg ugyanezt M(17)-re és M(23)-ra! Próbáljunk egy ismeretlen nagyobb Mersenne-számot is megvizsgálni! Határozzuk meg Euler-féle φ függvény értékeit sok n-re! Milyen mintát/szabályosságokat tapasztalunk? *Igaz, hogy φ(n) mindig páros, ha n > 2? (Bizonyítsuk) A biz.-hoz: Lemma 1.: Ha lnko(m, n) = 1, akkor φ(m n) = φ(m) φ(n) Lemma 2.: Ha p prím, akkor φ(p a ) = p a 1 (p 1) Tétel: Ha n = p a1 1 p a2 2 p ar r, akkor φ(n) = p a1 1 1 (p 1 1) p a2 1 2 (p 2 1) p ar 1 r (p r 1) = = n (1 1/p 1 ) (1 1/p 2 ) (1 1/p r ) 29

30 Történeti áttekintés Eratoszthenész Kr. e. 3. században alkotó görög matematikus (Alexandria) Három nevezetes ókori probléma: a kör négyszögesítése, a szögharmadolás és a kockakettőzés (megoldások csak: Galois-elmélet, 1830-as évek) Elég pontosan kiszámította az egyenlítő hosszát! Marin Mersenne (17. század eleje) Prímlista: 2 p 1 prím, ha p = 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19, 31, 67, 127, 257, a többi 257-nél kisebb értékre összetett (nem pontos! első hiba: 1870 k., Lucas) Híres idézete (1644): Ahhoz, hogy egy 15 vagy 20-jegyű számról eldöntsük, prím-e vagy sem, egy élet sem elég, akárhogy is használjuk minden tudásunkat. Fermat-prímek: 2 2 n +1 alakú prímek Fermat szerint minden n-re, de később kiderült, hogy nem (cáfolat: Euler, n = 5) Kapcsolat: szabályos sokszögek szerkeszthetősége (körosztás, nevezetes ókori probléma) Ötszög: Hippaszosz (Kr. e. 5. sz.), ekkor ismert tehát 3 2 n, 4 2 n, 5 2 n és ezek szorzatai is, tehát pl. a 15-szög Több évszázadon keresztül (csak): egyedi szerkesztések különböző sokszögekre Gauss (18. sz. vége): euklideszi szerkesztéssel a kör kerülete pontosan akkor osztható n egyenlő részre, ha n Fermat-féle prímszámok első hatványainak és a 2 hatványainak véges szorzata Megszerkeszthető tehát: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 16, 17, 20-szög (n = 20-ig) 30

31 Történeti áttekintés Leonard Euler (18. század) A kor matematikájának minden szeletében maradandót alkotott (trigonometria, analízis, differenciál és integrálszámítás, harmad- és negyedfokú egyenletek elmélete) Tiszteletére nevezték el az e számot Mersenne-prímek Az újkortól/a modern korszakban a legnagyobb ismert prímek szinte mindig Mersenne-prímek voltak Egy-két kivételt találunk, de azok is hasonló spec. alakú számok Napjainkban is így van: jan. 25-én találták meg a 48. ilyen prímet, ez egy jegyű szám, értéke jan. 7-én a 49. prím is előkerült, jegyeinek száma: , értéke Eml.: Ezeket a számokat a CA rendszerek tudják Great internet Merssene prime search GIMPS 31

32 Történeti áttekintés 32

33 Történeti áttekintés Great internet Mersenne prime search 33

34 Ajánlott irodalom David M. Bressoud: Factorization and Primality Testing, Springer, New York, 1989 Geddes, Czapor, Labahn: Algorithms for Computer Algebra (6th pr./ed.), Kluwer Acad. Press, Boston, 1999 Joachim Gathen, Jürgen Gerhard: Modern Computer Algebra (3rd ed.), Cambridge Univ. Press, 2013 Donald E. Knuth: A számítógép-programozás művészete 2. (2. kiadás), Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1994 Katona Gyula, Recski András, Szabó Csaba: A számítástudomány alapjai, Typotex Kiadó, Budapest, 2003 Sain Márton: Matematika-történeti ábécé, Tankönyvkiadó, Budapest, 1974 Maple User Manual, Maplesoft, 2013 Matlab Symbolic Math Toolbox User s Guide, MathWorks, 2013 Fritz Reinhardt, Heinrich Soeder: dtv-atlas zur Mathematik, Deutscher Taschenbuch Verlag, München,

6. előadás Faktorizációs technikák közepes méretű osztókra

6. előadás Faktorizációs technikák közepes méretű osztókra 6. előadás Faktorizációs technikák közepes méretű osztókra Dr. Kallós Gábor 2016 2017 1 Tartalom Fermat algoritmusa A Pollard-ró algoritmus Pollard (p 1) algoritmusa Feladatok, megjegyzések Irodalom 2

Részletesebben

6. előadás Faktorizációs technikák közepes méretű osztókra

6. előadás Faktorizációs technikák közepes méretű osztókra 6. előadás Faktorizációs technikák közepes méretű osztókra Dr. Kallós Gábor 2016 2017 1 Tartalom Feladatok, megjegyzések Irodalom 2 Eml.: Próbaosztásos algoritmus (teljes felbontás) 14-18 jegyű számokig

Részletesebben

Számelméleti alapfogalmak

Számelméleti alapfogalmak 1 Számelméleti alapfogalmak 1 Definíció Az a IN szám osztója a b IN számnak ha létezik c IN melyre a c = b Jelölése: a b 2 Példa a 0 bármely a számra teljesül, mivel c = 0 univerzálisan megfelel: a 0 =

Részletesebben

Következik, hogy B-nek minden prímosztója 4k + 1 alakú, de akkor B maga is 4k + 1 alakú, s ez ellentmondás.

Következik, hogy B-nek minden prímosztója 4k + 1 alakú, de akkor B maga is 4k + 1 alakú, s ez ellentmondás. Prímszámok A (pozitív) prímszámok sorozata a következő: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19,... 1. Tétel. Végtelen sok prímszám van. Első bizonyítás. (Euklidész) Tegyük fel, hogy állításunk nem igaz, tehát véges

Részletesebben

3. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek

3. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek 3. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek Dr. Kallós Gábor 206 207 Tartalom Prímtulajdonság, lnko Kiterjesztett egészek Prímfaktorizáció, a számelmélet alaptétele Euklideszi algoritmus

Részletesebben

RSA algoritmus. P(M) = M e mod n. S(C) = C d mod n. A helyesség igazoláshoz szükséges számelméleti háttér. a φ(n) = 1 mod n, a (a 1,a 2,...

RSA algoritmus. P(M) = M e mod n. S(C) = C d mod n. A helyesség igazoláshoz szükséges számelméleti háttér. a φ(n) = 1 mod n, a (a 1,a 2,... RSA algoritmus 1. Vegyünk véletlenszerűen két különböző nagy prímszámot, p-t és q-t. 2. Legyen n = pq. 3. Vegyünk egy olyan kis páratlan e számot, amely relatív prím φ(n) = (p 1)(q 1)-hez. 4. Keressünk

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 10. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. középszint 2016. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 11. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra

Részletesebben

Tartalom. Algebrai és transzcendens számok

Tartalom. Algebrai és transzcendens számok Nevezetes számelméleti problémák Tartalom 6. Nevezetes számelméleti problémák Számok felbontása hatványok összegére Prímszámok Algebrai és transzcendens számok 6.1. Definíció. Az (x, y, z) N 3 számhármast

Részletesebben

2016, Diszkrét matematika

2016, Diszkrét matematika Diszkrét matematika 8. előadás Sapientia Egyetem, Műszaki és Humántudományok Tanszék Marosvásárhely, Románia mgyongyi@ms.sapientia.ro 2016, őszi félév Miről volt szó az elmúlt előadáson? a Fibonacci számsorozat

Részletesebben

Diszkrét matematika 1. estis képzés. Komputeralgebra Tanszék ősz

Diszkrét matematika 1. estis képzés. Komputeralgebra Tanszék ősz Diszkrét matematika 1. estis képzés 2015. ősz 1. Diszkrét matematika 1. estis képzés 6. előadás Mérai László diái alapján Komputeralgebra Tanszék 2015. ősz Elemi számelmélet Diszkrét matematika 1. estis

Részletesebben

SzA XIII. gyakorlat, december. 3/5.

SzA XIII. gyakorlat, december. 3/5. SzA XIII. gyakorlat, 2013. december. 3/5. Drótos Márton 3 + 2 = 1 drotos@cs.bme.hu 1. Határozzuk meg az Euklidészi algoritmussal lnko(504, 372)-t! Határozzuk meg lkkt(504, 372)-t! Hány osztója van 504-nek?

Részletesebben

SZÁMELMÉLETI FELADATOK

SZÁMELMÉLETI FELADATOK SZÁMELMÉLETI FELADATOK 1. Az 1 = 1, 3 = 1 + 2, 6 = 1 + 2 + 3, 10 = 1 + 2 + 3 + 4 számokat a pitagoreusok háromszög számoknak nevezték, mert az összeadandóknak megfelelő számú pont szabályos háromszög alakban

Részletesebben

Számelmélet (2017. február 8.) Bogya Norbert, Kátai-Urbán Kamilla

Számelmélet (2017. február 8.) Bogya Norbert, Kátai-Urbán Kamilla Számelmélet (2017 február 8) Bogya Norbert, Kátai-Urbán Kamilla 1 Oszthatóság 1 Definíció Legyen a, b Z Az a osztója b-nek, ha létezik olyan c Z egész szám, melyre ac = b Jelölése: a b 2 Példa 3 12, 2

Részletesebben

Algebra es sz amelm elet 3 el oad as Nevezetes sz amelm eleti probl em ak Waldhauser Tam as 2014 oszi f el ev

Algebra es sz amelm elet 3 el oad as Nevezetes sz amelm eleti probl em ak Waldhauser Tam as 2014 oszi f el ev Algebra és számelmélet 3 előadás Nevezetes számelméleti problémák Waldhauser Tamás 2014 őszi félév Tartalom 1. Számok felbontása hatványok összegére 2. Prímszámok 3. Algebrai és transzcendens számok Tartalom

Részletesebben

Titkosírás. Biztos, hogy titkos? Szabó István előadása. Az életben sok helyen használunk titkosítást (mobil, internet, jelszavak...

Titkosírás. Biztos, hogy titkos? Szabó István előadása. Az életben sok helyen használunk titkosítást (mobil, internet, jelszavak... Biztos, hogy titkos? Szabó István előadása Az életben sok helyen használunk titkosítást (mobil, internet, jelszavak...) Története Az ókortól kezdve rengeteg feltört titkosírás létezik. Monoalfabetikus

Részletesebben

Bevezetés az algebrába az egész számok 2

Bevezetés az algebrába az egész számok 2 Bevezetés az algebrába az egész számok 2 Wettl Ferenc Algebra Tanszék B U D A P E S T I M Ű S Z A K I M A T E M A T I K A É S G A Z D A S Á G T U D O M Á N Y I I N T É Z E T E G Y E T E M 2015. december

Részletesebben

Bevezetés az algebrába 1

Bevezetés az algebrába 1 B U D A P E S T I M Ű S Z A K I M A T E M A T I K A É S G A Z D A S Á G T U D O M Á N Y I I N T É Z E T E G Y E T E M Bevezetés az algebrába 1 BMETE92AX23 Egész számok 2 H406 2016-09-13,15,18 Wettl Ferenc

Részletesebben

1. Egészítsük ki az alábbi Python függvényt úgy, hogy a függvény meghatározza, egy listába, az első n szám faktoriális értékét:

1. Egészítsük ki az alábbi Python függvényt úgy, hogy a függvény meghatározza, egy listába, az első n szám faktoriális értékét: Az írásbeli vizsgán, az alábbiakhoz hasonló, 8 kérdésre kell választ adni. Hasonló kérdésekre lehet számítani (azaz mi a hiba, egészítsük ki, mi a függvény kimeneti értéke, adjuk meg a függvényhívást,

Részletesebben

Prímszámok. A cikkben szereplő eredmények 2008 decemberéből származnak.

Prímszámok. A cikkben szereplő eredmények 2008 decemberéből származnak. A cikkben szereplő eredmények 2008 decemberéből származnak. Bevezetés on vagy felbonthatatlan számokon olyan pozitív egész számokat értünk, amelyeknek csak két pozitív osztójuk van, nevezetesen az 1 és

Részletesebben

3. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek

3. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek 3. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek Dr. Kallós Gábor 206 207 Tartalom Prímek és felbonthatatlanok Prímtulajdonság, lnko Kiterjesztett egészek Prímfaktorizáció, a számelmélet

Részletesebben

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Számelmélet I.

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Számelmélet I. Számelmélet I. DEFINÍCIÓ: (Osztó, többszörös) Ha egy a szám felírható egy b szám és egy másik egész szám szorzataként, akkor a b számot az a osztójának, az a számot a b többszörösének nevezzük. Megjegyzés:

Részletesebben

Diszkrét matematika I.

Diszkrét matematika I. Diszkrét matematika I. középszint 2014. ősz 1. Diszkrét matematika I. középszint 10. előadás Mérai László diái alapján Komputeralgebra Tanszék 2014. ősz Felhívás Diszkrét matematika I. középszint 2014.

Részletesebben

Diszkrét matematika I.

Diszkrét matematika I. Diszkrét matematika I. középszint 2014. ősz 1. Diszkrét matematika I. középszint 11. előadás Mérai László diái alapján Komputeralgebra Tanszék 2014. ősz Kongruenciák Diszkrét matematika I. középszint 2014.

Részletesebben

Diszkrét matematika I.

Diszkrét matematika I. Diszkrét matematika I. középszint 2014. ősz 1. Diszkrét matematika I. középszint 8. előadás Mérai László diái alapján Komputeralgebra Tanszék 2014. ősz Elemi számelmélet Diszkrét matematika I. középszint

Részletesebben

Elemi matematika szakkör

Elemi matematika szakkör Elemi matematika szakkör Kolozsvár, 2015. október 5. 1.1. Feladat. Egy pozitív egész számot K tulajdonságúnak nevezünk, ha számjegyei nullától különböznek és nincs két azonos számjegye. Határozd meg az

Részletesebben

1. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek

1. előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek . előadás Prímtulajdonság, lnko, Euklideszi algoritmus, lánctörtek Dr. Kallós Gábor 203 204 Tartalom Prímek és felbonthatatlanok Prímtulajdonság, lnko Kiterjesztett egészek Prímfaktorizáció, a számelmélet

Részletesebben

2018, Diszkre t matematika. 10. elo ada s

2018, Diszkre t matematika. 10. elo ada s Diszkre t matematika 10. elo ada s MA RTON Gyo ngyve r mgyongyi@ms.sapientia.ro Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tansze k Marosva sa rhely, Roma nia 2018, o szi fe le v MA RTON Gyo ngyve r 2018,

Részletesebben

illetve a n 3 illetve a 2n 5

illetve a n 3 illetve a 2n 5 BEVEZETÉS A SZÁMELMÉLETBE 1. Határozzuk meg azokat az a természetes számokat ((a, b) számpárokat), amely(ek)re teljesülnek az alábbi feltételek: a. [a, 16] = 48 b. (a, 0) = 1 c. (a, 60) = 15 d. (a, b)

Részletesebben

1.1. Definíció. Azt mondjuk, hogy a oszója b-nek, vagy más szóval, b osztható a-val, ha létezik olyan x Z, hogy b = ax. Ennek jelölése a b.

1.1. Definíció. Azt mondjuk, hogy a oszója b-nek, vagy más szóval, b osztható a-val, ha létezik olyan x Z, hogy b = ax. Ennek jelölése a b. 1. Oszthatóság, legnagyobb közös osztó Ebben a jegyzetben minden változó egész számot jelöl. 1.1. Definíció. Azt mondjuk, hogy a oszója b-nek, vagy más szóval, b osztható a-val, ha létezik olyan x Z, hogy

Részletesebben

Számelmélet. 1. Oszthatóság Prímszámok

Számelmélet. 1. Oszthatóság Prímszámok Számelmélet Legnagyobb közös osztó, Euklideszi algoritmus. Lineáris diofantoszi egyenletek. Számelméleti kongruenciák, kongruenciarendszerek. Euler-féle ϕ-függvény. 1. Oszthatóság 1. Definíció. Legyen

Részletesebben

OSZTHATÓSÁG. Osztók és többszörösök : a 3 többszörösei : a 4 többszörösei Ahol mindkét jel megtalálható a 12 többszöröseit találjuk.

OSZTHATÓSÁG. Osztók és többszörösök : a 3 többszörösei : a 4 többszörösei Ahol mindkét jel megtalálható a 12 többszöröseit találjuk. Osztók és többszörösök 1783. A megadott számok elsõ tíz többszöröse: 3: 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 4: 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 5: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 6: 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 1784. :

Részletesebben

4. Előadás Titkosítás, RSA algoritmus

4. Előadás Titkosítás, RSA algoritmus 4. Előadás Titkosítás, RSA algoritmus Dr. Kallós Gábor 2014 2015 1 Tartalom A kriptográfia meghatározása, alaphelyzete Szimmetrikus (titkos) kulcsú titkosítás A Caesar-eljárás Aszimmetrikus (nyilvános)

Részletesebben

Minden egész szám osztója önmagának, azaz a a minden egész a-ra.

Minden egész szám osztója önmagának, azaz a a minden egész a-ra. 1. Számelmélet Definíció: Az a egész szám osztója a egész számnak, ha létezik olyan c egész szám, melyre = ac. Ezt a következőképpen jelöljük: a Tulajdonságok: Minden egész szám osztója önmagának, azaz

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy Diszkrét matematika 1. középszint 2016. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 10. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra

Részletesebben

7. Számelmélet. 1. Lehet-e négyzetszám az a pozitív egész szám, amelynek tízes számrendszerbeli alakjában 510 darab 1-es és valahány 0 szerepel?

7. Számelmélet. 1. Lehet-e négyzetszám az a pozitív egész szám, amelynek tízes számrendszerbeli alakjában 510 darab 1-es és valahány 0 szerepel? 7. Számelmélet I. Nulladik ZH-ban láttuk: 1. Lehet-e négyzetszám az a pozitív egész szám, amelynek tízes számrendszerbeli alakjában 510 darab 1-es és valahány 0 szerepel? ELTE 2006. október 27. (matematika

Részletesebben

Fermat kongruencia-tétele, pszeudoprímszámok

Fermat kongruencia-tétele, pszeudoprímszámok Fermat kongruencia-tétele, pszeudoprímszámok Dr. Tóth László Pécsi Tudományegyetem 2005. december 15. Bolyai János születésének napja 1. Fermat kongruencia-tétele A kínai matematikusok már K. e. 500 körül

Részletesebben

2017, Diszkrét matematika

2017, Diszkrét matematika Diszkrét matematika 10. előadás Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tanszék Marosvásárhely, Románia mgyongyi@ms.sapientia.ro 2017, őszi félév Miről volt szó az elmúlt előadáson? a prímszámtétel prímszámok,

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 9. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra

Részletesebben

Szakács Lili Kata megoldása

Szakács Lili Kata megoldása 1. feladat Igazoljuk, hogy minden pozitív egész számnak van olyan többszöröse, ami 0-tól 9-ig az összes számjegyet tartalmazza legalább egyszer! Andó Angelika megoldása Áll.: minden a Z + -nak van olyan

Részletesebben

Waldhauser Tamás december 1.

Waldhauser Tamás december 1. Algebra és számelmélet előadás Waldhauser Tamás 2016. december 1. Tizedik házi feladat az előadásra Hányféleképpen lehet kiszínezni az X-pentominót n színnel, ha a forgatással vagy tükrözéssel egymásba

Részletesebben

Kiegészítő részelőadás 2. Algebrai és transzcendens számok, nevezetes konstansok

Kiegészítő részelőadás 2. Algebrai és transzcendens számok, nevezetes konstansok Kiegészítő részelőadás. Algebrai és transzcendens számo, nevezetes onstanso Dr. Kallós Gábor 04 05 A valós számo ategorizálása Eml. (óori felismerés): nem minden szám írható fel törtszámént (racionálisént)

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy Diszkrét matematika 3. estis képzés 2018. ősz 1. Diszkrét matematika 3. estis képzés 2. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Komputeralgebra Tanszék

Részletesebben

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás április 28.

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás április 28. Klasszikus algebra előadás Waldhauser Tamás 2014. április 28. 5. Számelmélet integritástartományokban Oszthatóság Mostantól R mindig tetszőleges integritástartományt jelöl. 5.1. Definíció. Azt mondjuk,

Részletesebben

Waldhauser Tamás. Jelölés. Az egyszerűség kedvéért (a, b) ρ helyett gyakran azt írjuk, hogy aρb.

Waldhauser Tamás. Jelölés. Az egyszerűség kedvéért (a, b) ρ helyett gyakran azt írjuk, hogy aρb. BEVEZETÉS A SZÁMELMÉLETBE vázlat az előadáshoz (2014 őszi félév) Waldhauser Tamás 1. Oszthatóság, legnagyobb közös osztó, prímfaktorizáció az egész számok körében Az oszthatósági reláció alapvető tulajdonságai

Részletesebben

NEVEZETES SZÁMELMÉLETI FÜGGVÉNYEKRŐL

NEVEZETES SZÁMELMÉLETI FÜGGVÉNYEKRŐL NEVEZETES SZÁMELMÉLETI FÜGGVÉNYEKRŐL SZAKDOLGOZAT Készítette: Farkas Mariann Matematika BSc Tanári szakirány Témavezető: Pappné Dr. Kovács Katalin, egyetemi docens Algebra és Számelmélet Tanszék Eötvös

Részletesebben

Oszthatósági problémák

Oszthatósági problémák Oszthatósági problémák Érdekes kérdés, hogy egy adott számot el lehet-e osztani egy másik számmal (maradék nélkül). Ezek eldöntésére a matematika tanulmányok során néhány speciális esetre látunk is példát,

Részletesebben

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások. 21 és 5 7 = 15

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások. 21 és 5 7 = 15 Megoldások 1. Írj fel 4 számot törtalakban a 3 7 és 5 7 között! Bővítsük a nevezőket a megfelelő mértékig: 3 7 = 9 21 és 5 7 = 15 21. Ezek alapján a megoldás: 10 21, 11 21, 12 21, 13 21. 2. Írd fel törtalakban

Részletesebben

GAUSS-EGÉSZEK ÉS DIRICHLET TÉTELE

GAUSS-EGÉSZEK ÉS DIRICHLET TÉTELE GAUSS-EGÉSZEK ÉS DIRICHLET TÉTELE KEITH KEARNES, KISS EMIL, SZENDREI ÁGNES Második rész Cikkünk első részében az elemrend és a körosztási polinomok fogalmára alapozva beláttuk, hogy ha n pozitív egész,

Részletesebben

Fejezetek a. csodálatos életéből

Fejezetek a. csodálatos életéből Fejezetek a prímszámok csodálatos életéből Bolyai János véleménye Az egész számtan, sőt az egész tan mezején alig van szebb és érdekesebb s a legnagyobb nyitászok (matematikusok) figyelme és eleje óta

Részletesebben

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Számelmélet

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Számelmélet Számelmélet DEFINÍCIÓ: (Ellentett) Egy szám ellentettjén azt a számot értjük, amelyet a számhoz hozzáadva az 0 lesz. Egy szám ellentettje megegyezik a szám ( 1) szeresével. DEFINÍCIÓ: (Reciprok) Egy 0

Részletesebben

Algoritmuselmélet. Hashelés. Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Algoritmuselmélet. Hashelés. Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Algoritmuselmélet Hashelés Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 8. előadás Katona Gyula Y. (BME SZIT) Algoritmuselmélet 8. előadás

Részletesebben

1. Részcsoportok (1) C + R + Q + Z +. (2) C R Q. (3) Q nem részcsoportja C + -nak, mert más a művelet!

1. Részcsoportok (1) C + R + Q + Z +. (2) C R Q. (3) Q nem részcsoportja C + -nak, mert más a művelet! 1. Részcsoportok A részcsoport fogalma. 2.2.15. Definíció Legyen G csoport. A H G részhalmaz részcsoport, ha maga is csoport G műveleteire nézve. Jele: H G. Az altér fogalmához hasonlít. Példák (1) C +

Részletesebben

Hatványozás. A hatványozás azonosságai

Hatványozás. A hatványozás azonosságai Hatványozás Definíció: a 0 = 1, ahol a R, azaz bármely szám nulladik hatványa mindig 1. a 1 = a, ahol a R, azaz bármely szám első hatványa önmaga a n = a a a, ahol a R, n N + n darab 3 4 = 3 3 3 3 = 84

Részletesebben

ARANYMETSZÉS. - érettségi dolgozat védése analízis és algebrából - Készítette: Szénási Eszter Mentor: Dr. Péics Hajnalka június 11.

ARANYMETSZÉS. - érettségi dolgozat védése analízis és algebrából - Készítette: Szénási Eszter Mentor: Dr. Péics Hajnalka június 11. ARANYMETSZÉS - érettségi dolgozat védése analízis és algebrából - Készítette: Szénási Eszter Mentor: Dr. Péics Hajnalka 2014. június 11. Zenta TARTALMI ÁTTEKINTÉS Az aranymetszés fogalma eredete és előfordulása

Részletesebben

A prímszámok eloszlása, avagy az első 50 millió

A prímszámok eloszlása, avagy az első 50 millió Bevezetés Pímszámok A prímszámok eloszlása, avagy az első 50 millió prímszám. Klukovits Lajos TTIK Bolyai Intézet 2014. április 8. Néhány definíció. 1 A klasszikus számelméleti. p N prím, ha a p a = ±1,

Részletesebben

Számelmélet. 4. Igazolja, hogy ha hat egész szám összege páratlan, akkor e számok szorzata páros!

Számelmélet. 4. Igazolja, hogy ha hat egész szám összege páratlan, akkor e számok szorzata páros! Számelmélet - oszthatóság definíciója - oszthatósági szabályok - maradékos osztás - prímek definíciója - összetett szám definíciója - legnagyobb közös osztó definíciója - legnagyobb közös osztó meghatározása

Részletesebben

Matematika 7. osztály

Matematika 7. osztály ELTE Apáczai Csere János Gyakorló Gimnázium és Kollégium Hat évfolyamos képzés Matematika 7. osztály III. rész: Számelmélet Készítette: Balázs Ádám Budapest, 2018 2. Tartalomjegyzék Tartalomjegyzék III.

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. estis képzés 2017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. estis képzés 9. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján

Részletesebben

Számelmélet Megoldások

Számelmélet Megoldások Számelmélet Megoldások 1) Egy számtani sorozat második tagja 17, harmadik tagja 1. a) Mekkora az első 150 tag összege? (5 pont) Kiszámoltuk ebben a sorozatban az első 111 tag összegét: 5 863. b) Igaz-e,

Részletesebben

A törzsszámok sorozatáról

A törzsszámok sorozatáról A törzsszámok sorozatáról 6 = 2 3. A 7 nem bontható fel hasonló módon két tényez őre, ezért a 7-et törzsszámnak nevezik. Törzsszámnak [1] nevezzük az olyan pozitív egész számot, amely nem bontható fel

Részletesebben

Prímtesztelés, Nyilvános kulcsú titkosítás

Prímtesztelés, Nyilvános kulcsú titkosítás Prímtesztelés, Nyilvános kulcsú titkosítás Papp László BME December 8, 2018 Prímtesztelés Feladat: Adott egy nagyon nagy n szám, döntsük el, hogy prímszám-e! Naív kísérletek: 1. Nézzük meg minden nála

Részletesebben

Prímszámok statisztikai analízise

Prímszámok statisztikai analízise Prímszámok statisztikai analízise Puszta Adrián 28. április 18. Kivonat Munkám során a prímszámok és a páros prímek eloszlását, illetve különbségét vizsgáltam, majd ebből következtettem a véletlenszerű

Részletesebben

1. Mit nevezünk egész számok-nak? Válaszd ki a következő számok közül az egész számokat: 3 ; 3,1 ; 1,2 ; -2 ; -0,7 ; 0 ; 1500

1. Mit nevezünk egész számok-nak? Válaszd ki a következő számok közül az egész számokat: 3 ; 3,1 ; 1,2 ; -2 ; -0,7 ; 0 ; 1500 1. Mit nevezünk egész számok-nak? Válaszd ki a következő számok közül az egész számokat: 3 ; 3,1 ; 1,2 ; -2 ; -0,7 ; 0 ; 1500 2. Mit nevezünk ellentett számok-nak? Ábrázold számegyenesen a következő számokat

Részletesebben

2018, Diszkre t matematika. 8. elo ada s

2018, Diszkre t matematika. 8. elo ada s Diszkre t matematika 8. elo ada s MA RTON Gyo ngyve r mgyongyi@ms.sapientia.ro Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tansze k Marosva sa rhely, Roma nia 2018, o szi fe le v MA RTON Gyo ngyve r 2018,

Részletesebben

Oszthatóság. Oszthatóság definíciója (az egészek illetve a természetes számok halmazán):

Oszthatóság. Oszthatóság definíciója (az egészek illetve a természetes számok halmazán): Oszthatóság Oszthatóság definíciója (az egészek illetve a természetes számok halmazán): Azt mondjuk, hogy az a osztója b-nek (jel: a b), ha van olyan c egész, amelyre ac = b. A témakörben a betűk egész

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. estis képzés 017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. estis képzés 3. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján

Részletesebben

Maple. Maple. Dr. Tóth László egyetemi docens Pécsi Tudományegyetem, 2007

Maple. Maple. Dr. Tóth László egyetemi docens Pécsi Tudományegyetem, 2007 Maple Dr. Tóth László egyetemi docens Pécsi Tudományegyetem, 2007 A Maple egy matematikai formula-manipulációs (vagy számítógép-algebrai) rendszer, amelyben nem csak numerikusan, hanem formális változókkal

Részletesebben

Irodalom. (a) A T, B T, (b) A + B, C + D, D C, (c) 3A, (d) AD, DA, B T A, 1 2 B = 1 C = A = 1 0 D = (a) 1 1 3, B T = = ( ) ; A T = 1 0

Irodalom. (a) A T, B T, (b) A + B, C + D, D C, (c) 3A, (d) AD, DA, B T A, 1 2 B = 1 C = A = 1 0 D = (a) 1 1 3, B T = = ( ) ; A T = 1 0 Irodalom ezek egyrészt el- A fogalmakat, definíciókat illetően két forrásra támaszkodhatnak: hangzanak az előadáson, másrészt megtalálják a jegyzetben: Szabó László: Bevezetés a lineáris algebrába, Polygon

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. középszint 2016. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 8. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra

Részletesebben

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al: Bevezető matematika kémikusoknak., 04. ősz. feladatlap. Ábrázoljuk számegyenesen a következő egyenlőtlenségek megoldáshalmazát! (a) x 5 < 3 5 x < 3 x 5 < (d) 5 x

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 8. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra

Részletesebben

RSA algoritmus. Smidla József. Rendszer- és Számítástudományi Tanszék Pannon Egyetem

RSA algoritmus. Smidla József. Rendszer- és Számítástudományi Tanszék Pannon Egyetem RSA algoritmus Smidla József Rendszer- és Számítástudományi Tanszék Pannon Egyetem 2012. 3. 27. Smidla József (RSZT) RSA algoritmus 2012. 3. 27. 1 / 29 Tartalom 1 Aszimmetrikus kódolók 2 Matematikai alapok

Részletesebben

Logika és informatikai alkalmazásai

Logika és informatikai alkalmazásai Logika és informatikai alkalmazásai 2. gyakorlat Németh L. Zoltán http://www.inf.u-szeged.hu/~zlnemeth SZTE, Informatikai Tanszékcsoport 2008 tavasz Irodalom Szükséges elmélet a mai gyakorlathoz Előadás

Részletesebben

Véletlenszám generátorok és tesztelésük. Tossenberger Tamás

Véletlenszám generátorok és tesztelésük. Tossenberger Tamás Véletlenszám generátorok és tesztelésük Tossenberger Tamás Érdekességek Pénzérme feldobó gép: $0,25-os érme 1/6000 valószínűséggel esik az élére 51% eséllyel érkezik a felfelé mutató oldalára Pörgetésnél

Részletesebben

Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tanszék.

Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tanszék. Kriptográfia és Információbiztonság 8. előadás Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tanszék Marosvásárhely, Románia mgyongyi@ms.sapientia.ro 2018 Miről volt szó az elmúlt előadáson? az RSA titkosító

Részletesebben

Algoritmuselmélet. Hashelés. Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Algoritmuselmélet. Hashelés. Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Algoritmuselmélet Hashelés Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 9. előadás Katona Gyula Y. (BME SZIT) Algoritmuselmélet 9. előadás

Részletesebben

2. Feladatsor. N k = {(a 1,...,a k ) : a 1,...,a k N}

2. Feladatsor. N k = {(a 1,...,a k ) : a 1,...,a k N} 2. Feladatsor Oszthatóság, legnagyobb közös osztó, prímfaktorizáció az egész számok körében 1 Kötelező házi feladat(ok) 2., Határozzuk meg a ϕ:z Z, z [ z 5] leképezés magját. Adjuk meg a ker(ϕ)-hez tartozó

Részletesebben

Kongruenciák. Waldhauser Tamás

Kongruenciák. Waldhauser Tamás Algebra és számelmélet 3 előadás Kongruenciák Waldhauser Tamás 2014 őszi félév Tartalom 1. Diofantoszi egyenletek 2. Kongruenciareláció, maradékosztályok 3. Lineáris kongruenciák és multiplikatív inverzek

Részletesebben

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás március 24.

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás március 24. Klasszikus algebra előadás Waldhauser Tamás 2014. március 24. Irreducibilitás 3.33. Definíció. A p T [x] polinom irreducibilis, ha legalább elsőfokú, és csak úgy bontható két polinom szorzatára, hogy az

Részletesebben

A Riemann-Siegel zeta függvény kiugró értékeinek keresése. A matematikai egyik legnehezebb problémája, avagy a prímszámok misztériuma

A Riemann-Siegel zeta függvény kiugró értékeinek keresése. A matematikai egyik legnehezebb problémája, avagy a prímszámok misztériuma A Riemann-Siegel zeta függvény kiugró értékeinek keresése A matematikai egyik legnehezebb problémája, avagy a prímszámok misztériuma 2013 A probléma fontossága és hatása a hétköznapi életre A prímszámok

Részletesebben

Számítógépes Számelmélet

Számítógépes Számelmélet czirbusz@gmail.com http://compalg.inf.elte.hu/~czirbusz/ Komputeralgebra Tanszék ELTE Informatika Kar A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg

Részletesebben

Megyei matematikaverseny évfolyam 2. forduló

Megyei matematikaverseny évfolyam 2. forduló Megyei matematikaverseny 0. 9. évfolyam. forduló. Mennyi a tizenkilencedik prím és a tizenkilencedik összetett szám szorzata? (A) 00 (B) 0 (C) 0 (D) 04 (E) Az előző válaszok egyike sem helyes.. Az 000

Részletesebben

1. megold s: A keresett háromjegyű szám egyik számjegye a 3-as, a két ismeretlen számjegyet jelölje a és b. A feltétel szerint

1. megold s: A keresett háromjegyű szám egyik számjegye a 3-as, a két ismeretlen számjegyet jelölje a és b. A feltétel szerint A 004{005. tan vi matematika OKTV I. kateg ria els (iskolai) fordul ja feladatainak megold sai 1. feladat Melyek azok a 10-es számrendszerbeli háromjegyű pozitív egész számok, amelyeknek számjegyei közül

Részletesebben

Data Security: Public key

Data Security: Public key Nyilvános kulcsú rejtjelezés RSA rejtjelező El-Gamal rejtjelező : Elliptikus görbe kriptográfia RSA 1. Véletlenszerűen választunk két "nagy" prímszámot: p1, p2 2. m= p1p2 φ ( ) = ( p -1)( p -1) m 1 2 3.

Részletesebben

Számelmélet, műveletek, egyenletek, algebrai kifejezések, egyéb

Számelmélet, műveletek, egyenletek, algebrai kifejezések, egyéb Számelmélet, műveletek, egyenletek, algebrai kifejezések, egyéb 2004_02/4 Tegyél * jelet a táblázat megfelelő rovataiba! Biztosan Lehet hogy, de nem biztos Lehetetlen a) b) c) Négy egymást követő természetes

Részletesebben

MBL013E Számelmélet és Alkalmazásai

MBL013E Számelmélet és Alkalmazásai MBL013E Számelmélet és Alkalmazásai előadás vázlat 2013 0. Korábbi kurzusok alapján ismertnek föltételezett anyag. 1. Az MBL112E kódú, Bevezetés a száelméletbe c. kurzus anyaga, különösen a következők:

Részletesebben

1. Mit nevezünk egész számok-nak? Válaszd ki a következő számok közül az egész számokat: 3 ; 3,1 ; 1,2 ; -2 ; -0,7 ; 0 ; 1500

1. Mit nevezünk egész számok-nak? Válaszd ki a következő számok közül az egész számokat: 3 ; 3,1 ; 1,2 ; -2 ; -0,7 ; 0 ; 1500 1. Mit nevezünk egész számok-nak? Válaszd ki a következő számok közül az egész számokat: 3 ; 3,1 ; 1,2 ; -2 ; -0,7 ; 0 ; 1500 2. Mit nevezünk ellentett számok-nak? Ábrázold számegyenesen a következő számokat

Részletesebben

GAUSS-EGÉSZEK ÉS DIRICHLET TÉTELE

GAUSS-EGÉSZEK ÉS DIRICHLET TÉTELE GAUSS-EGÉSZEK ÉS DIRICHLET TÉTELE KEITH KEARNES, KISS EMIL, SZENDREI ÁGNES Első rész 1. Bevezetés Tekintsük az ak + b számtani sorozatot, ahol a > 0. Ha a és b nem relatív prímek, akkor (a,b) > 1 osztója

Részletesebben

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag 2018/19 1. félév Függvények határértéke 1. Bizonyítsuk be definíció alapján a következőket! (a) lim x 2 3x+1 5x+4 = 1 2 (b) lim x 4 x 16 x 2 4x = 2

Részletesebben

Logika és informatikai alkalmazásai

Logika és informatikai alkalmazásai Logika és informatikai alkalmazásai 2. gyakorlat Németh L. Zoltán http://www.inf.u-szeged.hu/~zlnemeth SZTE, Informatikai Tanszékcsoport 2011 tavasz Irodalom Szükséges elmélet a mai gyakorlathoz Előadás

Részletesebben

Felvételi tematika INFORMATIKA

Felvételi tematika INFORMATIKA Felvételi tematika INFORMATIKA 2016 FEJEZETEK 1. Természetes számok feldolgozása számjegyenként. 2. Számsorozatok feldolgozása elemenként. Egydimenziós tömbök. 3. Mátrixok feldolgozása elemenként/soronként/oszloponként.

Részletesebben

A híres Riemann-sejtés

A híres Riemann-sejtés A híres Riemann-sejtés Szakács Nóra Bolyai Intézet, Szegedi Tudományegyetem Egyetemi Tavasz 205. 04. 8. A Riemann-sejtés története Tartalom A Riemann-sejtés története 2 A n s alakú összegek 3 Komplex számok

Részletesebben

Szittyai István december 8. SZTE Bolyai Intézet. Szittyai István (NLG, Hmvh) Partíciók , Bolyai, Szeged 1 / 24

Szittyai István december 8. SZTE Bolyai Intézet. Szittyai István (NLG, Hmvh) Partíciók , Bolyai, Szeged 1 / 24 Hányféleképpen válthatom föl a pénzemet? Szittyai István Németh László Gimnázium, Hódmezővásárhely 2012. december 8. SZTE Bolyai Intézet Szittyai István (NLG, Hmvh) Partíciók 2012.12.08, Bolyai, Szeged

Részletesebben

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Számelmélet

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Számelmélet MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Számelmélet A szürkített hátterű feladatrészek nem tartoznak az érintett témakörhöz, azonban szolgálhatnak fontos információval az érintett feladatrészek

Részletesebben

Racionális számok: Azok a számok, amelyek felírhatók két egész szám hányadosaként ( p q

Racionális számok: Azok a számok, amelyek felírhatók két egész szám hányadosaként ( p q Szóbeli tételek matematikából 1. tétel 1/a Számhalmazok definíciója, jele (természetes számok, egész számok, racionális számok, valós számok) Természetes számok: A pozitív egész számok és a 0. Jele: N

Részletesebben

1. Polinomok számelmélete

1. Polinomok számelmélete 1. Polinomok számelmélete Oszthatóság, egységek. Emlékeztető Legyen R a C, R, Q, Z egyike. Azt mondjuk, hogy (1) a g R[x] polinom osztója f R[x]-nek R[x]-ben, ha létezik olyan h R[x] polinom, hogy f (x)

Részletesebben

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2015/2016-os tanév 1. forduló Haladók III. kategória

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2015/2016-os tanév 1. forduló Haladók III. kategória Bolyai János Matematikai Társulat Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2015/2016-os tanév 1. forduló Haladók III. kategória Megoldások és javítási útmutató 1. Az a és b befogójú derékszögű háromszögnek

Részletesebben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor  compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz Diszkrét matematika 1. estis képzés 017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. estis képzés 4. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján

Részletesebben

Az Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2006-2007. tanévi első fordulójának feladatmegoldásai

Az Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2006-2007. tanévi első fordulójának feladatmegoldásai Az Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 006-007. tanévi első fordulójának feladatmegoldásai matematikából, a II. kategória számára 1. Melyek azok a pozitív egészek, amelyeknek pontosan négy pozitív

Részletesebben